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《湖南大学》 2009年
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电磁热弹性材料的三维格林函数

易滔  
【摘要】: 在固体物理的理论和应用研究中,格林函数或基本解都起着重要作用。它们是包括数值计算和理论分析等许多进一步工作的基础。电磁热弹性材料是一种同时具有压电、压磁、磁电、热弹、热电和热磁效应的新型复合材料。由于独有的力-热-电-磁四场耦合性能,使得其在智能结构和智能系统中,得到了越来越广泛的使用。 对于电磁热弹性材料格林函数或基本解的研究,大量文献都局限在等温情况下,即只研究了力-电-磁三场耦合情况下的解。这主要是由于热耦合方程的加入,破坏了原有方程的很多优良特性,提高了求解的难度。但由于用电磁热弹性材料制作而成的智能结构和智能系统的功能构件的实际工作环境普遍是变温环境,这使得对电磁热弹性材料热耦合效应的研究无法回避。 在这种背景下,本文以工程中最为常见的横观各向同性电磁热弹性材料为研究对象,系统地给出了无限体、半无限体和两相无限体在点热源、点力、点电荷和磁单极这些点载荷作用下的三维格林函数解。 首先介绍了考虑热耦合效应的横观各向同性电磁热弹性材料的稳态通解,并对其进行了无量纲化。对于各种点载荷作用下的横观各向同性电磁热弹性无限体,分别构造五个含待定常数的调和函数,代入横观各向同性电磁热弹性材料的通解,考虑相应的连续性条件和平衡条件,得到调和函数的待定常数,从而确定其格林函数(基本解)。 对于各种点载荷作用于横观各向同性电磁热弹性半无限体内部以及表面的格林函数,分别引入五个合适的调和函数,利用横观各向同性电磁热弹性材料的通解,考虑相应的边界条件、连续性条件和平衡条件来确定调和函数的待定常数,从而得到相应的格林函数。对于各种点载荷作用下的两相横观各向同性电磁热弹性材料的格林函数,分别引入十个调和函数,利用横观各向同性电磁热弹性材料的通解,考虑相应的边界条件、连续性条件和平衡条件来确定调和函数的待定常数,从而得到相应的格林函数。 最后通过数值计算,给出了无限体、半无限体和两相无限体在点热源作用下,各自耦合场的温度增量、应力、电位移和磁感应强度的等值线图。并对各等值线进行了分析,获得了有价值的工程结论。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:O343.6

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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【参考文献】
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 何满潮;;软岩工程技术现状及展望[A];世纪之交软岩工程技术现状与展望[C];1999年
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7 张春利;多铁性结构简化分析体系及其应用[D];浙江大学;2011年
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10 朱晓莉;充满型钨青铜铌酸盐陶瓷的结构、介电性能与铁电相变[D];浙江大学;2010年
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1 徐广涛;二维压电/电磁介质混合广义不连续位移—基本解方法[D];郑州大学;2010年
2 侯建伟;电子型铁电体的介电调谐性的研究[D];湘潭大学;2010年
3 王芳;Bi_(3.15)Nd_(0.85)Ti_3O_(12)铁电纳米管的制备与表征[D];湘潭大学;2010年
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10 项卓亮;外场对取向性铁电材料电畴和性能的影响[D];西安工业大学;2011年
【同被引文献】
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1 卿光辉,邱家俊,塔娜;压电材料修正后的H-R混合变分原理及其层合板的精确法[J];工程力学;2005年05期
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1 刘艳红;三类热弹性体的广义H-R变分原理和齐次向量方程[D];天津大学;2009年
【二级引证文献】
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1 王浩;热磁弹性耦合作用下扁锥薄壳非线性动态和准静态响应分析[D];暨南大学;2012年
【二级参考文献】
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【相似文献】
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1 颜晓红,颜家壬,游建强,钟建新;重整化群方法在一系列一维准晶中的应用[J];湘潭大学自然科学学报;1992年01期
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10 徐中南;刘丽;周晓霞;;边界元方法计算光子晶体结构的研究[A];2004全国光学与光电子学学术研讨会、2005全国光学与光电子学学术研讨会、广西光学学会成立20周年年会论文集[C];2005年
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1 王丽丽;桂氏时空:首次用中国人名字命名的新理论[N];科技日报;2002年
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3 王彦博;数值微分及其应用[D];复旦大学;2005年
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7 孙雷;船兴波及其对结构物作用的研究[D];大连理工大学;2009年
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10 罗为;基于FEM/BEM方法的无线无源阻抗负载SAW传感器模拟与设计[D];华中科技大学;2009年
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1 易滔;电磁热弹性材料的三维格林函数[D];湖南大学;2009年
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3 王力;正交各向异性热弹性材料、压电热弹性材料和电磁热弹性材料的二维通解和基本解及其应用[D];湖南大学;2008年
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10 滕高航;电磁热弹性材料的二维格林函数[D];湖南大学;2010年
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